صناعة خلية شمسية

من منكم يرغب في صناعة خلية شمسية

بسم الله الرحمن الرحيم

اليوم لدينا مشاركة بسيطة وعلي الجميع المشاركة فيها وهي كيف يمكننا صناعة خلية شمسية

من المواد المتوفره لدينا وتنفيذ هذا المشروع عمليا وقياس الصاقة الشمسة باستخدام الخلية

المصنعة في واقات معينة وبزاويا مختاره عموما سوف تجدون مع المرفقات ملف يحوي المواد

الاساسية التي نحتاجها وكذالك كيفية صناعة الخلية

علي العموم سوف نكتب ما يلي:-

صناعة خلية شمسية


المواد المستخدمة هنا هي :-

1- خل ابيض نقي
2- يد هاون وهاون ( النجر و ويدي النجر عندنا )
3- الة تنضيف وتطهير
4- شرائح زجاجية
5- شريط لاصق
6- عصير عنب او توت
7- الايثانول
8- اناء (ماعون)
9- مناديل
10- قطارة
11- إناء تنظيف
12- ماء مقطر
13- قرافيت لاصق (لتغطية الاطراف الثلاثة لشريحة الزجاج)
14- شمعه
15- مساكة الأوراق
16- أصابع توصيل مشبكيه
17- عداد (ملتميتر)
18- شرائح زجاج موصله للتيار
19- مادة أكسيد التيتانيوم Titanium Dioxide (TiO2) علي شكل بورده
20- محول اليود

طريقة العمل:-
لعمل بودرة اكسيد التيتانيوم الدقيقة نقوم باضافة 10 ملي جرام من الخل او من حامض الخليك المذاب
(dilute acetic acid) الي 6 جرام من مادة اكسيد التيتانيوم ومن ثم نقوم بخض وطحن المسحوق
حتي نحصل علي محلول ابيض ورقيق يسهل سحبه بواسطة القطارة قم بوضع قطره علي محلول مظهر او منظف الصحون واخلطه برفق وانتظر المدة خمس عشر دقيقه بعدها لاحظ انه عندما نحصل علي محلول ثقيل فانه ينبغي عليك تغير المطهر وعندما نحصل علي محلول خفيف نكمل عملنا ونقوم باختيار شرائح الزجاج لمعرفة الطرف الموصل للتيار فيها باستخدام عداد الملتيميتر علما بان الطرف الذي تكون مقاومته مابين 10-30 اوم يمثل الطرف الموصل. قم بتغطية الاطراف الثلاثة لشريحة الزجاج وثيتها بواسطة الشريط اللاصق علي الطاولة ثم ضع من اربع الي خمس قطرات من المحلول (اكسيد التيتانيوم+ حامض الخليك) علي الطرف الموصل للشريحه بصورة منتظمة ثم استخدم اداة رقيقة لتكوين طبقة رقيقة من هذا المحلول علي هذا الطرف واتركه ليجف لبعض الدقائق . قم بازالة الشريط الاصق وضع الطرف الذي قمت بتكوين الطقبة الرقيقة علية امام لهب النار لمدة 10 دقائق او ضعه في الفرن لمدة 60 دقيقة حتي تري ان لون الشريحه قد تغير الي اللون الأصفر ثم عاد الي اللون الأبيض .أن طبقة التيتانيوم التي حصلنا عليها الموجودة علي شكل طبقة رقيقة علي سطح الطرف الموصل للشريحة ذات مسام دقيقة أي لها مسام مثل الإسفنج بعرض عدة نانوميرات فقط وجسيمات اكسد التيتانيوم تشغل مساحة بعرض 20 نانو ميتر في حين نجد ان سمك الفلم (الطبقة) المتكونه في حدود من 7-10 ميكروميتر . نقوم الان بخلط او طحن كمية من عنب التوت في خلاط مع إضافة ملعقة من الماء لكل عشر حبات عنب توت او باخذ عصير التوت المجمد واستعماله بعد ذوبان التلج عنه ونستخدمه كصبغة كما يمكننا استخدام أنواع أخري من الصباغات من الكلوروفيل . قم بوضع كمية من صبغة التوت في اناء نظيف ثم ضع واجهة السطح لشريحة الزجاج التي تكونت عليها طبقة اكسيد التيتانيوم مباشرة علي هذه الصبغة لمدة عشر دقائق حتى تتشبع بالصبغة الي يصبح لون الطبقة ارجواني ويختفي اللون الأبيض ومن ثم يتم غسله بماء برفق ويغسل بمادة الايثانول وبعدها نجفف الشريحة باستخدام مناديل وعند الانتهاء تستخدم مباشر بعد التجفيف او يتم وضعها في ماء ايوني مع حامض الخليك في قارورة زجاج مظلمة .
ألان نقوم بإعداد الالكترود المغطي بمادة الكربون :_
ناخد شريحة ثانية من الزجاج بحيث يتم لصق مادة القرافيت ليغطي طرف الشريحة الموصل للتيار لشريحة ثانية او ان نضعه تحت لهب شمعه حتي نحصل علي غطاء اسود او نستخدم المرسمه ثم نقوم بتضليل كامل الطرف الموصل في الشريحة الثانية.
والان نقوم باعداد الخلية الشمسية :-
نضع وجه الشريحة المغطاة بالقرافيت علي وجه الطرف الذي تكونت علية طبقة اكسيد التيتانيوم في الشريحة الاولي مع ترك امكانية لربط اصابع التوصيل الكهربي في الاطراف ثم استخدم مشابك لربط الشرحتين مع بعضهما ولان ضع في القطارة سائل اليود وقم بوضع قطرتين بين الشريحتين لكي تضم الشريحتين م بعضهما حتي يحدث تشبع محلول اليود بين الشريجتين كما ان اصابع التوصيل للتيار تربط في طرفي المجموعه تحيث تصبح متدلية من الطرفين وتوصيلهما بجهاز المتيميتر بحيث الطرف المتصل بطبقة اكسيد التيتانيوم موصله بالطرف السالب للملتيميتر و الطرف المتصل بطبقة الجرافيت في الشريحة الثانية متصل بالطرف الموجب وقم بقياس كلا من الجهد والتيار عتد تعرض الخلية للشمس وكذالك بداخل الغرفه وعموما فان مقدار اقضي جهد نحصل علية من التعرض المباشر للشمس يكون في حدود من 0.1 الي 0.5 فولت. انت الان قمت باعداد خلية واحده فقط ولكن يمكنك اعداد العديد من الخلايا كما يمكنك ربط هذه الخلايا علي التوالي والتوازي للتعرف علي امكانية تشغيل مولد او مروحه
تا بع عمليا


كيفية صناعة خلية شمســية




1- قم باحضار شريحتين من الزجاج بعد تعقيمها بمادة الايثانول وبدون لمس وجهي
لوح الزجاج بعد تعقيمه
2- حدد أي جانب من جانتي الشريحة موصل للتيار وذلك باستخدام المتيميتر
3- ضع لوحي الزجاج بجوار بعضهما بحيث وجه الشرجة (جانب) الموصل للتيار في
اللوح الاول الي الاعلي ووجه الجانب الموصل للتيار في الشريحة الثانية الي الاسفل كما هو
موضح في الشكل(A)
4- قم بتغطية 1ممتر بطول الشريحتين بشريط لاصق كما هو موضح في الشكل B)
5- قم بتغطية 5 ممتر بعرض طرف الشريجه التي يكون طرف التوصيل إلي اعلي شكل (C)
6- ضع نقطتين او ثلاث نقط من محلول اكسيد التيتانيوم الابيض الذي تم اعداده مسبقا
علي الشريحة التي يكون طرفها الموصل للتيار إلي الاعلي شكل(D)
7- مباشرة بعد وضع المحلول علي سطح الشريحه قم ياستخدام بكره زجاجية تقوم
بتوزيع هذا الملول بالتساوي بني وجهي الشريحتين المتجاورتين كما هو موضح في الشكل (E)
8- قم بإزالة الشريط اللاصق وقم بوضع الشريحة المطلاة بمادة أكسيد التيتانيوم علي طبق
ساخن او ضعه أمام لهب نار لمدة 10 دقائق او في الفرن لمدة 30 دقيقة حتي تري ان لون
الشريحة أصبح اصفر ثم عاد الي اللون الأبيض شكل(F)
9- قم بغسل الشريحه برفق علي الوجه المغطي بطبقة اكسيد التيانيوم بمادة الايثانول
وتركه لبعض الوقت

10- قم بوضع وجه الشريحة المغطاة بطبقة اكسيد التيتانيوم بداخل اناء يحوي عصير
العنب الأسود (الصبغة ) طبعا كما ذكرنا سابقا كيفية تحضير هذا العنب حتي يتشبع
سطح الشريحه لمدة عشر دقائق شكل (G) في هذه الإثناء قم بتغسيل الشريحة الثانية
مادة الايثانول
11- تعرف علي الطرف الموصل للتيار لهذه الشريحة الثانية ثم استخدم القرافيت او
المرسمه وقم بتضليل جميع نقاط هذه السطح لتكوين طبقة رقيقة الكربون (القرافيت)
شكل(H)
12- بعد مرور عشر دقائق قم بإخراج الشريحة التي وضعت في الإناء وقم بغسلها برفق
بماء ايوني ثم بمادة الايثانول
13- قم بتجفيف الشريحة بمناديل ولكن برفق
14- قم بوضع وجه الشريحة الثانية المغطاة بالكربون (القرافيت) علي وجه الشريحة
الأولي المغطاة بمادة أكسيد التيتانيوم شكل(I )
15- لا تجعل لوحي الشريحتين متطابقين تماما بل اترك مسافة مقدارها 5 ممتر شكل(J)
16- اربط لوحي الزجاج يبعضهما بواسطة مشبك الملازم المدرسية شكل(K)
17- ضع نقطتين من مادة اليود في المنطقة التي لم يحدث عندها تتطابق للشريحتين
بحيث يسمح لهذا المحلول بالمرور بين طبقتي الشرجتين وذلك من خلال فتح وقفل
المشابك المثبتة للشريحتين
18- قم بتوصيل طرف الشريحة المكونة لطبقة الكربون (القرافيت) بالطرف الموجب
للملتميتر وتوصيل طرف الشريحة المكونه لطبقة اكسيد التيتانيوم بالطرف السالب للملتمميتر شكل(L)
19- قم بعملية القياس للتيار في حال تعرض الخلية الشمسية للشمس بعدة زوايا